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低温压力容器材料控制要点

2023-02-07

低温压力容器的质量首先取决于低温用钢材的质量。低温用钢按使用温度大体分为三大类:-40℃以上温度时,多用低碳(含碳里小于0.25%)碳锰钢;-40~-196℃时,多用中镍钢、铬镍奥氏体钢,-196~-273℃时,多用铬镍奥氏体钢。

常用的钢材有16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF-62 等,以及镍系低温钢材1.5Ni、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni 钢等。

钢材在低温下的主要失效形式是脆性断裂。钢材在温度低于脆性转变温度(NDTT)时,在有足够尖锐的缺口或缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。这种断裂破坏是突然发生的,并可能导致灾难性的后果。钢材在低温下的冲击值Akv,反映了钢材缺口尖端处的在低温下塑性变形能力和对裂纹扩展的敏感性,即低温韧性。


材料采购首先应选择经过企业内部管理评审合格供方,同时为了得到良好的冷热加工性能和低温韧性,采购时对所选的低温钢材在对冶炼方法、化学成分、钢材内部组织、热处理状态等诸方面均应加以严格规定和要求,以保证低温钢材的质量。

1.1 低温材料的检验

低温钢材在入厂后的复验对于保证材料质量,从而在源头上保证低温压力容器的质量具有重大意义。低温压力容器用钢材在加工制造前须对低温冲击值进行复验。对低温三类压力容器和球罐用钢材还要进行全项目复验。即复验材料的化学成分、常温机械性能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。

钢材复验按进行精确下料,确保筒体成形准确。对于封头及球壳板批进行,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。钢材复验按批进行,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、同一热处理制度的钢材组成。

低温压力容器用焊条应选用化学成分和力学性能与母材相近的低氢碱性焊条,埋弧焊焊剂应选用碱性或中性焊剂,并且其低温冲击值不小于标准和母材的规定。所有用于低温钢的焊条应按批复验药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量。

1.2 低温材料的管理

建立严格的低温钢材料的发放、回收以及现场管理制度,对于低温压力容器的制造来讲是重要的质量保证手段。特别在制造现场,由于低温钢材与普通钢材容易混淆,如不严加管理会留下很大的事故隐患。低温钢材和焊条应专人专库管理,经技术交底后,施工人员和相关管理人员应熟识低温钢材和焊条的标识,以防与其他钢材混淆。

材料进出库要记录台帐,剩余材料要及时进行标识移植。低温钢材表面质量要求高,低温钢材储运过程中应保护好表面并采用色标进行标识。下料、切割应在材料管理人员监督下进行,并及时进行色标移植,低温钢材表而不允许打钢印作标识。钢板材、半成品按批号、规格分类上架堆放,预制,加工成形的材料用胎具支架存放,严禁低温钢材料特别是焊接材料直接置于地面。支架离地面和墙面的距离不应小于300mm 。

焊条库设置符合相关焊材管理规定,库内温度不得低于10℃ ,相对湿度不大于60% ,并做好记录。焊条使用前按规定温度烘干2 小时,烘干后放置于恒温干燥箱内(100~150℃)。


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